DE2641114A1 - Verfahren zur herstellung eines kunststoff-elektrofilters in wabenform - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines kunststoff-elektrofilters in wabenform

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DE2641114A1 DE19762641114 DE2641114A DE2641114A1 DE 2641114 A1 DE2641114 A1 DE 2641114A1 DE 19762641114 DE19762641114 DE 19762641114 DE 2641114 A DE2641114 A DE 2641114A DE 2641114 A1 DE2641114 A1 DE 2641114A1
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  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

METALLGESELLSCHATT AG Ffm., 2.9.1976
3 Mk/OKu Reuterweg 14-
6 Frankfurt/Main ;· 2 6 A 1 1 1 A
Prov.Nr. 7775 "LT
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff -Elektrofilters in Wabenform
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilters in Wabenform«
Es ist bekannt, zum Abscheiden von Nebel- oder Flüssigkeitsteilchen aus den Abgasen chemischer Prozesse sogenannte Röhrenfilter einzusetzen, die aus einem Bündel im Querschnitt gleichartiger, parallel zum Gasstrom angeordneter Rohre oder Kanäle bestehen. Konzentrisch zu jedem Rohr oder Kanal sind darin Drähte gespannt, die mit einer Gleichstromquelle hoher Spannung verbunden sind. Zwischen dem Draht und der umgebenden Rohr- bzw. Kanalwandung wird im !Betrieb das die Abscheidung bewirkende elektrostatische Feld aufgebaut.
Es ist ferner bekannt, zur Abscheidung korrosiver Nebel- oder Flüssigkeitsteilchen Röhrenfilter aus Kunststoff zu bauen. Diese weisen im allgemeinen eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit auf, sind aber bei höheren Temperaturen nicht anwendbar. So sind beispielsweise Ausführungen PVC-S nur bis maximal 60°C belastbar, Ausführungen in Polypropylen und in Verbundbauweise PVC-GFK bis etwa 750C und PVC-HT bis etwa 800C.
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Bex PVC-S und HT kommt das Problem der Relaxation hinzu, die bereits unterhalb der genannten Temperaturen schon zu einer so starken Verformung führen kann, daß die im Hinblick auf die Einstellung optimaler elektrostatischer Verhältnisse sehr engen Maß- und Anordnungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden können. Dies führt zu einer erheblichen Gebrauchsminderung oder sogar zum totalen Ausfall eines solchen Filters.
Bei einer Verbundbauweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit thermoplastischem Material werden die Probleme der Relaxation zwar weitgehend beherrscht, es treten hier aber andere, nicht weniger unangenehme Schwierigkeiten auf. Die unterschiedlichen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten führen nämlich infolge der dabei auftretenden erheblichen Spannungen zu Rissen in dem Verbundwerkstoff,durch die die niedergeschlagenen korrosiven Flüssigkeiten eindringen und den tragenden Verbund zerstören. Da es sich außerdem um relativ große Bauteile handelt, lassen sich infolge der Werkstoffeigenheiten und der angewendeten Verarbeitungstechniken die geforderten Maßtoleranzen häufig nur sehr schwer einhalten.
Eine andere Schwierigkeit beim Einsatz von Kunststoffen in Elektrofilter^, besteht darin, daß die meisten Kunststoff sehr gute elektrische Isolatore/sind. Diese bei Kunststoffen sehr geschätzte Eigenschaft ist jedoch bei Elektrofilter!! gänzlich unerwünscht. Vielfach kann man beim Abscheiden von Nebel-.· oder Flüssigkeitsteilchen zwar auf eine elektrische Leitfähigkeit der Niederschlagselektroden verzichten, weil der auf ihnen abgeschiedene Feuchtigkeitsfilm eine hinreichend elektrisch leitende Schicht auf der Oberfläche des an sich isolierenden Materials bildet. Damit wird jedoch nur eine Pseudo-Leitfähigkeit erreicht, die von der Ausbildung eines durchgehenden Flüssigkeitsfilms abhängig ist, letztlich also davon, daß das durchströmende Gas stets einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt aufweist.
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Deswei-teren werden die Kunststoffeinbauten, soweit sie aus schweißbarem Thermoplastmaterial bestehen, durch Schweißen miteinander verbunden. Kunststoffeinbauten aus Verbundmaterial z.B. PVC-GFK, werden teilweise über die Haftfähigkeit des auf das Thermoplastmaterial flüssig aufgebrauchten Kunstharzes, teilweise durch die in das Kunstharz eingebrachten Verstärkungsmaterialien, z.B. Glasfasermatten,miteinander verbunden. Diese Fertigungsarten, die fast ausschließlich von Hand ausgeführt werden, weisen erfahrungsgemäß Mängel bezüglich der Homogenität des Materialaufbaus auf und sind zudem sehr aufwendig.
Es stellt sich somit die Aufgabe ein Herstellungsverfahren für einen Kunststoffelektrofilter in Wabenform zu finden, bei dem die erwähnten Nachteile nicht auftreten. Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn zunächst aus ungesättigten Polyesterharzen, Glasfasern sowie als Abdeckung außen angeordneten Vliesen aus synthetischen Fasern, durch Warmformpressen Plattenstreifen mit spundwandförmigem Querschnitt gebildet werden, diese Plattenstreifen unter Bildung sechseckiger Kanäle zu einem Wabenbündel mit-einander verbunden werden und das Wabenbündel in Wickeltechnik mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz versehen wird.
Den ungesättigten Polyesterharzen können dabei wahlweise noch Leitpigmente, wie z.B. Kohlenstoff, Metalloxide oder dergleichen, sowie flammenhemmende Additive zugesetzt werden. Das Herstellungsverfahren wird zweckmäßigerweise in der Weise durchgeführt, daß nacheinander ein Abdeckvlies, eine Glasfasermatte und wieder ein Abdeckvlies in die Form eingelegt werden, daß eine abgemessene Menge an flüssigem, ungesättigten Polyesterharz, ggfs. mit weiteren Zusätzen, eingebracht wird und daß durch Warmformpressen spundwandförmige Plattenstreifen gebildet werden.
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Andererseits kann es auch zweckmäßig sein so zu verfahren, daß ein Abdeckvlies, ein?aus Glasfasern und im wesentlichen ungesättigten Polyesterharzen bestehende Matte zusammen mit einem zweiten Abdeckvlies in eine Form eingelegt und durch Warmformpressen zu spundwandformigen Plattenstreifen geformt werden.
Beim Zusammenfügen der Plattenstreifen zu einem Wabenbündel werden diese in vorteilhafterweise unter Verwendung eines Materials gleicher Harzbasis miteinander verklebt.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens werden die Zwischenräume zwischen den Wabenbündel und dem in Wickeltechnik hergestellten Mantel durch Ausschäumen ausgefüllt bzw. abgedichtet. Ferner ist es zweckmäßig, daß bei der Herstellung des Mantels Flansche, Aufhänge- oder Befestigungseinrichtungen durch umwickeln eingebunden werden. Zur Sicherstellung einer Überlappung bei der Ausbildung der Wabenbündel werden zweckmäßigerweise spundwandförmige Plattenstreifen verwendet, deren freie Randflansche unterschiedlich breit ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäß zunächst hergestellten Plattenstreifen können mit einer solchen Maßhaltigkeit hergestellt werden, daß sie ohne weiteres zu großen Filterheinheiten zusammengefügt werden können. Die durch Überlappung der Plattenstreifen in Längs- und Querrichtung praktisch beliebig erweiterbare Baugröße wird nach oben nur noch durch die Transportmöglichkeiten begrenzt. Auf der anderen Seite hat die erfindungsgemäße Herstellungsweise den Vorteil, daß praktisch fertige Filtereinheiten in der Werkstatt hergestellt werden können, was den Montageaufwand auf der Baustelle vermindert und Montagefehler fast vollständig ausschließt. Durch das Umwicklen des
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— «β* —
des Wabenbündels wird eine besonders stabile bauliche Einheit geschaffen, wobei eine gewisse Schrumpfung des aufgewickelten Mantels beim Aushärten eine gute Verbindung und ein gutes Zusammenhalten gewährleisten.
Durch die Zugabe von Leitpigmenten erhalten die Plattenstreifen eine hinreichende elektrische Leitfähigkeit..Die flammenhemmenden Additive schließlich verhindern das Ausbrechen eines Filterbrandes, falls aus irgendeinem Grunde eine an sich zünfähige elektrische Entladung auftreten sollte.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen spundwandförmigen Plattenstreifen in perspektivischer Ansicht.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Wabenbündel. Figur 3 zeigt einen Kunststoffelektrofilter in Wabenform.
Der Plattenstreifen gemäß Figur 1 hat einen trapezförmigen Querschnitt, der aus der Grundseite 1 sowie aus den beiden Schenkeln 2a und 2 b gebildet wird. Der Winkel zwischen der Grundseite 1 und den Schenkeln 2a und 2b, beträgt jeweils 120°. Die Schenkel 2a und 2b sind im wesentlichen genauso lang, wie die Grundseite 1. Die Grundseite und die Schenkel bilden zusammen die Hälfte eines sechseckigen Querschnittes, so daß aus jeweils zwei solcher spundwandförmiger Plattenstreifen ein sechseckiger Kanal gebildet werden kann.
An die Schenkel 2a und 2b schließen sich die parallel zur Grundseite 1 verlaufenden Flansche 3a und 3b an, wobei der
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Flansch 3a vier mal so breit ausgebildet ist, wie der Flansch 3b. Die Gesamtlänge der beiden Flansche 3a und 3b entspricht etwa der Länge der Grundseite 1 * Die Flansche sind deswegen asymmetrisch ausgebildet, um beim Zusammenfügen zu einem Wabenbündel auch dann eine Überlappung an den Stoßstellen zu erhalten, wenn die Plattenstreifen um 180° gedreht verwendet werden.
Figur 2 zeigt, wie die spundwandförmigen Plattenstreifen 4 zu einem Wabenbündel zusammengesetzt sind. Dabei ist es zweckmäßig, Plattenstreifen unterschiedlicher Länge zu verwenden, (vergl. L^ und L2) um in Längsrichtung mehrere Plattenstreifen hintereinander anordnen zu können, ohne daß die Stöße alle auf einer Höhe liegen. Längs der Linie A-A ist ersichtlich, daß infolge der asymmetrischen Ausbildung der Flansche 3a und 3b auch dann eine 'Überlappung an den Stoßstellen erreicht wird, wenn die Plattenstreifen um 180° verdreht gegeneinander gestellt werden. Zweckmäßigerweise wird ein Wabenbündel, ausgehend von einer Symmetrieebene (z.B. A-A), in der Weise aufgebaut, daß auf der einen Seite dieser Ebene nur Plattenstreifen gleicher Ausrichtung verwendet werden und auf der anderen Seite nur solche, die demgegenüber um 180° um ihre Längsachse gedreht sind. Im übrigen ist aus Figur 2 deutlich zu ersehen, wie durch die Zusammen* stellung der Plattenstreifen 4 sechseckige Kanäle 5 gebildet werden.
Figur 3 zeigt das als Niederschlagselektrode verwendbare fertige Wabenbündel einschließlich Mantel, Befestigungsflanschen
7a und 7b sowie einer Ausschäumung zwischen den äußeren Flächen der am Rand des Wabenbündels liegenden sechseckigen Kanäle 5 und dem im wesentlichen kreisförmigen Mantel 6. Durch den Teilschnitt ist sichtbar gemacht, daß die sechseckigen Kanäle 5 jeweils durch zwei in Längsrichtung aneinander gesetzte Plattenstreifen gebildet werden, wobei durch
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Verwendung unterschiedlicher Plattenstreifenlängen die Stoßstellen 9 in der Höhe versetzt ausgebildet werden können.
- 8 Patentansprüche
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L e e r s e i t

Claims (8)

  1. - ff -
    PATENTANSPRUCHS
    Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Elektrofilter s in Wabenform, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) aus ungesättigten Polyesterharzen, Glasfasern, sowie als Abdeckung außen angeordneten Vliesen aus synthetischen Fasern,durch Warmformpressen Plattenstreifen mit spundwandförmigem Querschnitt gebildet werden,
    b) die Plattenstreifen unter Bildung sechseckiger Kanäle zu einem Wabenbündel miteinander verbunden werden und
    c) das Wabenbündel in Wickeltechnik außen mit einem Mantel aus Glasfasern und Polyesterharz versehen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den ungesättigten Polyesterharzen Leitpigmente, wie z.B. Kohlenstoff, Metalloxide oder dergleichen, sowie flammenhemmende Additive zugesetzt werdenc
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander ein Äbdeckvlies, eine Glasfasermatte und wieder ein Abdeckvlies in die Form eingelegt werden, daß eine abgemessene Menge an flüssigem, ungesättigten Polyesterharz, ggfs. mit weiteren Zusätzen, eingebracht wird und daß durch Warmformpressen spund« wandförmige Plattenstreifen gebildet werden.
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    OR(GSWAL INSPECTED
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckvlies, eine aus Glasfasern und im wesentlichen ungesättigten Polyesterharzen bestehende Matte, zusammen mit einem zweiten Abdeck lies in eine Form eingelegt und durch Warmformpressen zu spundwandförmigen Plattenstreifen geformt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstreifen unter Verwendung eines Materials gleicher Harzbasis, wie die Plattenstreifen miteinander verklebt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem Wabenbündel und dem in Wickeltechnik hergestellten Mantel durch Ausschäumen ausgefüllt bzw. abgedichtet werden.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Mantels Flansche, Aufhänge-oder Befestigungseinrichtungen durch Umwickeln eingebunden werden.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung einer Überlappung bei der Ausbildung der Wabenbündel · spundwandförmige Plattenstreifen verwendet werden, deren freie Randflansche unterschiedlich breit ausgebildet sind.
    809812/0064
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